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- 有關(guān)元件功率計(jì)算的規(guī)則具體是什么?
- 用labview仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)試電液比例方向閥的流量特性和動(dòng)態(tài)特性。
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vi設(shè)計(jì)元件(vi設(shè)計(jì)原理)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于vi設(shè)計(jì)元件的問(wèn)題,以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。
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本文目錄:
有關(guān)元件功率計(jì)算的規(guī)則具體是什么?
元件功率計(jì)算的規(guī)則取決于元件的類(lèi)型和使用條件。以下是一些常見(jiàn)元件功率計(jì)算的規(guī)則:1.電阻器功率計(jì)算規(guī)則:電阻器功率計(jì)算公式為P=VI,其中P表示功率,V表示電壓,I表示電流。對(duì)于給定的電阻值,電阻器的功率越大,體積和重量就越大。因此,在選擇電阻器時(shí),應(yīng)選擇具有足夠功率和適當(dāng)體積的電阻器。
2.電容器功率計(jì)算規(guī)則:電容器功率計(jì)算公式為P=V²/ Xc,其中P表示功率,V表示電壓,Xc表示電容器的阻抗。對(duì)于給定的電容值,電容器的功率通常較小,因此電容器的功率往往不是主要考慮因素。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾娙萜麟妷汉腿萘?,以確保電容器在給定的工作條件下能夠正常工作。
3.電感器功率計(jì)算規(guī)則:電感器功率計(jì)算公式為P=I²R,其中P表示功率,I表示電流,R表示電感器的內(nèi)阻。對(duì)于給定的電感值,電感器的功率通常較小,因此電感器的功率往往不是主要考慮因素。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾姼衅麟娏骱碗姼兄?,以確保電感器在給定的工作條件下能夠正常工作。
4.二極管功率計(jì)算規(guī)則:二極管功率計(jì)算公式為P=IV,其中P表示功率,I表示電流,V表示電壓。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)二極管的最大反向電壓和最大正向電流來(lái)選擇適當(dāng)?shù)亩O管。
總之,選擇適當(dāng)?shù)脑β蕬?yīng)該考慮元件類(lèi)型、使用條件和最大功率等因素。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求和設(shè)計(jì)要求選擇合適的元件。
用labview仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)試電液比例方向閥的流量特性和動(dòng)態(tài)特性。
1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)體用5 mm 不銹鋼板噴漆制成操作機(jī)架。安裝臺(tái)面為長(zhǎng)1 000 mm、寬700 mm、高900 mm帶t 型槽平臺(tái),實(shí)驗(yàn)所需閥塊安裝在 t 型槽平臺(tái)前面板上并預(yù)留元件擴(kuò)展空間。液壓缸為 2 個(gè)自設(shè)計(jì)加工的有效行程為 200 mm 雙作用單桿活塞式液壓缸,分為實(shí)驗(yàn)缸和加載缸。泵站由2 個(gè) 1. 5 kw 定量葉片泵采用分別供油方式對(duì)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行供油。實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件構(gòu)成主要有: 液壓泵站,比例溢流閥、壓力傳感器,流量傳感器,減壓閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、電磁方向閥,測(cè)試油路塊及蓄能器、濾油器、紫銅管等輔件( 圖1) 。
2 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2. 1 硬件系統(tǒng)的構(gòu)建
一般液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試( cat) 系統(tǒng)主要包括:計(jì)算機(jī)( 工控pc) ,高精度壓力、流量傳感器,數(shù)據(jù)采集模塊,信號(hào)調(diào)理板卡等硬件。
在滿(mǎn)足測(cè)試系統(tǒng)硬件要求和測(cè)試精度的前提下,選用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)配置的計(jì)算機(jī)和國(guó)產(chǎn)性能優(yōu)良的壓力及流量傳感器。為提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體性能,選 用國(guó)產(chǎn)某公司生產(chǎn)的多功能pci -8603 數(shù)據(jù)采集卡,與labview 軟件有出色的兼容配合性,性能優(yōu)良具有較高性?xún)r(jià)比。最高采樣頻率為100 ks/s; ad 轉(zhuǎn)換精度12 位; 基于 pci 總線的單端16 路模擬量輸入與8 路差分輸入; 兩路模擬量輸出。
數(shù)據(jù)采集卡只能對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,其可接收的電壓范圍有: 0 ~ +5 v、-5 ~ +5 v、-10 ~ +10 v,而壓力傳感器輸出的信號(hào)多為4 ~ 20 ma 電流信號(hào),因此要進(jìn)行電流 - 電壓( i/v) 轉(zhuǎn)換。需將此毫安級(jí)電流信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)采集卡可接收的電壓信號(hào)。故選用電路設(shè)計(jì)中性?xún)r(jià)比較高的lm324 放大元件和精密電阻、電容等元器件設(shè)計(jì)制作了轉(zhuǎn)換調(diào)理板卡。該板卡可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波降噪和 i/v 轉(zhuǎn)換等功能。
2. 2 軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
采用虛擬儀器技術(shù) labview 作為測(cè)試系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)采集和處理等各種測(cè)試功能。labview 軟件可與數(shù)據(jù)采集卡的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫結(jié)合,利用“測(cè)量和自動(dòng)化瀏覽器”軟件自動(dòng)檢測(cè)和配置硬件及軟件屬性。系統(tǒng)流程如圖2 所示。
文中的虛擬儀器測(cè)控軟件 labview 程序的編制采用模塊化思想,即將比例溢流閥穩(wěn)態(tài)壓力控制、穩(wěn)態(tài)負(fù)載特性等各個(gè)特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目編制成子vi,通過(guò)主vi 調(diào)用相應(yīng)的子vi 來(lái)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試。并在labview 提供的 express vi 中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、曲線擬合、波形生成顯示、保存讀取打印文件; 時(shí)域分析,頻譜分析等功能。利用自己編制的虛擬信號(hào)發(fā)生器取代傳統(tǒng)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出激勵(lì)信號(hào),不僅使信號(hào)參數(shù)的調(diào)整更加便捷而且降低了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作成 本。系統(tǒng)界面如圖3 所示。
3 測(cè)試方案及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與研究
3. 1 比例溢流閥測(cè)試方案( 圖4)
如圖4 所示,實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)上位機(jī)采用計(jì)算機(jī)、下位機(jī)集成了 ad/da 控制模塊的采集卡,其與壓力傳感器、調(diào)理轉(zhuǎn)換電路結(jié)合,構(gòu)成了比例溢流閥壓力信號(hào)采集和控制的硬件系統(tǒng); 信號(hào)發(fā)生器則提供可調(diào)三角波或正弦波激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)比例控制放大器,控制比例溢流閥閥芯產(chǎn)生位移; 傳感器將受控壓力值采集并輸入計(jì)算機(jī)中得到輸入控制電信號(hào)與輸出壓力值之間關(guān)系的特性曲線。由壓力傳感器進(jìn)行的檢測(cè)反饋構(gòu)成了比例控制系統(tǒng)的雙閉環(huán)反饋結(jié) 構(gòu),有效降低負(fù)載突變時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的擾動(dòng),提高了系統(tǒng)控制的響應(yīng)速度、動(dòng)態(tài)性能和抗干擾能力。
本文中數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入通道1、2、3、4 分別采集比例溢流閥出口壓力值p1、液壓缸實(shí)驗(yàn)缸工作腔壓力值p2、回油流量q、控制電流 i,并將兩路壓力值進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。將信號(hào)發(fā)生器輸出的激勵(lì)信號(hào)由數(shù)據(jù)采集卡0 通道輸出控制信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)比例溢流閥的控制放大器。由于測(cè)量過(guò)程中容易產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,因此使用有效接地的屏蔽線纜、低紋波干擾的直流線性穩(wěn)壓電源、差分測(cè)量 系統(tǒng)及模、數(shù)電路分置接地可明顯減弱共模電壓干擾。
3. 2 部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究
( 1) 穩(wěn)態(tài)壓力控制特性實(shí)驗(yàn)
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),如圖1,將方向閥3 迅速調(diào)至中位,使試驗(yàn)流量全部通過(guò)被測(cè)閥2,在信號(hào)發(fā)生器中以頻率小于0. 03 hz 的三角波電壓信號(hào)在起始最小控制電流in為100 ma 與額定最大電流in為800 ma 之間輸入連續(xù)增大或減小的電信號(hào),閥口開(kāi)度也隨之相應(yīng)改變。此時(shí)系統(tǒng)將測(cè)量的壓力值采集至計(jì)算機(jī)并在labview 中記錄顯示,得到被測(cè)試閥從最低( 高) 開(kāi)啟壓力運(yùn)行到最高( 低) 工作壓力的一個(gè)完整周期的兩條 p - i 曲線,將其與理想曲線對(duì)比。給出 10 組不同的控制電信號(hào)且在不同工況下重復(fù)該實(shí)驗(yàn) 10 次,得到穩(wěn)態(tài)壓力控制特性曲線,從曲線圖中可得出該測(cè)試閥的滯環(huán)、重復(fù)精度、線性度、相對(duì)調(diào)壓偏差等特性指標(biāo)。
( 2) 穩(wěn)態(tài)負(fù)載流量控制特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)中,增大實(shí)驗(yàn)缸負(fù)載壓力使其接近靜止,此時(shí)將比例溢流閥調(diào)至一定供油壓力值( 如6 mpa) ,給出一組輸入電信號(hào)( 即壓力值) 如: 最小流量 in、30% in、60% in、90%in、100%in。此時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)速閥 4 的流量大小,使其在初始流量與試驗(yàn)流量之間變化,得到p - q穩(wěn)態(tài)負(fù)載流量控制特性曲線,給出 5 組電信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,可得到被測(cè)閥的阻尼特性和響應(yīng)特性。
( 3) 穩(wěn)壓特性( 測(cè)量壓力隨時(shí)間變化的特性) 實(shí)驗(yàn)如圖1,實(shí)驗(yàn)中固定負(fù)載缸壓力值,此時(shí)給被測(cè)閥一個(gè)控制信號(hào),通過(guò)壓力傳感器12 和 13 測(cè)量壓力點(diǎn)p1和p2的實(shí)時(shí)變化。即在10組不同時(shí)間間隔內(nèi)( 如1 s,3 s,5 s…; 2 s,7 s,11 s…) 觀測(cè)壓力點(diǎn)的波動(dòng)變化,記錄結(jié)果并保存,對(duì)采集到的壓力點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合( 圖5 所示) 。將每組曲線做自相關(guān)分析,組與組之間做互相關(guān)分析,給出5 組信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,即得到壓力隨時(shí)間變化的特性 p - t 曲線。此實(shí)驗(yàn)可對(duì)比 p1、p2壓力點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程反映被測(cè)閥的動(dòng)態(tài)特性以及在閥響應(yīng)過(guò)度過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生壓力波動(dòng)的原因。
( 4) 調(diào)壓延遲特性實(shí)驗(yàn)
試驗(yàn)中,在某一工況下,給被測(cè)試閥發(fā)出一個(gè)或一組變化指令控制電信號(hào),查看壓力值是否及時(shí)反應(yīng),迅速達(dá)到預(yù)調(diào)定值,延遲時(shí)間是多少,并在 labview 中顯示該時(shí)間點(diǎn)上壓力值的時(shí)域變化、頻譜成分和頻域特性。圖6 為壓力信號(hào)采集產(chǎn)生瞬時(shí)脈動(dòng)的時(shí)域波形分析和頻譜分析,通過(guò)此實(shí)驗(yàn)分析導(dǎo)致調(diào)壓延遲的原因,找到縮短調(diào)壓延遲和解決系統(tǒng)回路壓力補(bǔ)償?shù)霓k法。
本實(shí)驗(yàn)臺(tái)適用于壓力31. 5 mpa、流量 200 l/min范圍內(nèi)的比例溢流閥特性測(cè)試,以 dbe10 - 30b -100ym 型先導(dǎo)電反饋比例溢流閥為被測(cè)試閥,并在實(shí)驗(yàn)臺(tái)預(yù)留若干液壓器件擴(kuò)展位置,以實(shí)現(xiàn)比例閥壓力、流量、位移的同步測(cè)控。
4 結(jié)語(yǔ)
本實(shí)驗(yàn)臺(tái)將計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)和電液比例閥特性測(cè)試技術(shù)相結(jié)合,并利用虛擬儀器技術(shù)開(kāi)發(fā)了比例溢流閥特性計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試( cat) 系統(tǒng),不僅可以完成《液壓傳動(dòng)》教學(xué)中所有常規(guī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還能完成對(duì)比例溢流閥各項(xiàng)特性的測(cè)試。
對(duì)現(xiàn)行比例溢流閥測(cè)試內(nèi)容方案改進(jìn)設(shè)計(jì),使用labview 軟件中強(qiáng)大的信號(hào)分析工具對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域、頻域分析處理; 實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩路及四路壓力值的實(shí)時(shí)采集,顯示/存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析處理等功能,為后續(xù)實(shí)現(xiàn)比例閥壓力、流量、位移綜合測(cè)試及不同參量多點(diǎn)實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)采集打 下了基礎(chǔ)。更好地從多角度獲取比例溢流閥的特性,為工業(yè)生產(chǎn)和工程實(shí)際提供可靠的實(shí)測(cè)參考數(shù)據(jù)。
此外,測(cè)試試驗(yàn)研究表明,該實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)比例溢流閥特性的自動(dòng)測(cè)試,各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)達(dá)到了工業(yè)測(cè)試要求。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、體積小巧、測(cè)試性能穩(wěn) 定、數(shù)據(jù)采集分析準(zhǔn)確、擴(kuò)展性強(qiáng),開(kāi)發(fā)成本較低,具有較好的性?xún)r(jià)比、研究性和實(shí)用性; 為真正實(shí)現(xiàn)液壓測(cè)試全自動(dòng)化和機(jī)電液一體化提供了參考依據(jù)。
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